DTS分布式光纤测温系统解决方案

一、测温原理

分布式光纤温度传感系统（DTS）依据光纤的光时域反射（OTDR）和光纤背向Raman散射的温度效应,，探测出沿着光纤不同位置的温度的变化，实现真正分布式的测量。在系统中光纤既是传输媒体又是传感媒体，光纤所处空间各点的温度场调制了光纤中的背向Raman散射光的强度（反tokes背向Raman散射光的强度），经波分复用器和光电检测器采集了空间温度信息，再经信号处理，系统解调后将温度信息实时从噪声中提取出来。利用光纤中光波的传播速度和背向回光的时间间隔，对所测温度点进行定位。

二、系统框图

在同步控制单元的触发下，激光器产生特定脉冲宽带和重复频率的高功率光脉冲信号，输入到传感光纤里，传感光纤中发生的携带温度场信号的喇曼散射光中的背向成分沿光纤原路返回，通过定向耦合器达到高速光电探测器中，在经过信号放大、去噪、算法，最终得到具体地点的具体温度值。

三、方案优点

       	①光纤既作为传感器又作为传输介质，系统结构简单； 
	②可以实现长距离大范围的分布式连续实时温度监测，特别适合用于长距离大范围场合的应用； 
	③光纤本身具有电绝缘、本质安全、抗电磁干扰的特性，非常适合用于电力设备的火灾监测； 
	④可以准确的测量出光纤沿线任一点的温度值，无测量盲区，不仅信息量大而且效果直观； 
	⑤可十分灵敏地测量到被测物发生的温度变化，具有提供异常发热点早期探测的能力； 
	⑥智能化系统，准确及时判断温度变化的同时还可精确定位； 
	⑦光纤纤芯的材料为二氧化硅，光纤传感器耐腐蚀、使用寿命长； 
	⑧安装位置灵活，可以满足不同工程不同安装位置的需要； 
	⑨可靠性高、灵敏度高、精度高。
         
         

四、DTS系统专用脉冲光纤激光器

北京中讯光普科技有限公司研发生产的DTS-PEFL-N-B是一款基于ns级MOPA结构的脉冲光纤激光器。特有的超高速 ns级脉冲发生器可产生最窄3ns高速种子激光，并可在一定范围内对脉冲宽度进行连续调节；采用掺铒光纤，高效率、泵浦功率耦合技术，保证了高峰值功率光脉冲输出。可编程激光器驱动器可通过串口实现对脉冲宽度、重复频率进行连续调节；针对DTS测温系统，设置外部触发模式输入及同步电信号输出，非常便于DTS测温系统进行集成，可使空间分辨率小于1m。优化光路结构与工艺参数避免产生受激布里渊散射（SBS）；模块结构小巧，节省空间，适用于对体积、重量要求严格的应用场合。

产品特点：

       	ns级高速脉冲（可达3ns）
	窄线宽（静态线宽10 MHZ）
	主振荡器+光功率放大器（MOPA）结构
	高峰值脉冲光功率(100W)
	光功率可调（10-100%）
	重复频率(0.1KHz-1000KHz）
	支持内/外触发切换
	可选光连接器或光准直器输出
           

产品指标：

测试图谱：

五、相关产品